ظهور اینترنت اشیا و ادغام با خانه هوشمند

هنگامی که به گذشته می‌نگریم، پیشرفت تمدن بشری را مرهون پیشرفت‌های فناوری می‌یابیم. چرخ و قطب‌نما را در نظر بگیرید که در نسل‌های پیشین چه انقلابی به پا کرده‌اند. توسعه گوشی‌های هوشمند و اینترنت، جامعه بشری را به‌گونه‌ای دستخوش تغییر کرده‌است که تصور دنیایی بدون آن‌ها تقریبا غیرممکن است. با اینکه نگاه به گذشته و تعیین پیشرفت‌های کلیدی آسان است، اما بیشتر مردم نمی‌توانند فناوری‌های فراگیر آتی را حدس بزنند. درواقع، بیشتر فناوری‌های انقلابی در مراحل اولیه توسعه خود از سوی خبرگان به تمسخر گرفته می‌شوند. خیلی از افراد هم آن‌ها را غیرقابل پیاده‌سازی می‌دانند.

ظهور اینترنت اشیا

اینترنت اشیا، فناوری نوظهوری است که امکان ارتباط افراد با اشیا و اشیا با اشیا را فراهم می سازد. اشیاء فیزیکی از طریق این فناوری می توانند در دنیای مجازی حضور یابند. به عبارت دیگر هرشی فیزیکی، قابلیت تعیین محل، آدرس دهی و دستیابی به دنیای مجازی را به دست می آورد. اینترنت اشیا شامل میکروکنترلر ها، حافظه های توکار، تراشه های قدرت، میکروحسگرها و ارتباطات متنوع بی سیم است. امروزه پهنای باند زیاد، ارزان شدن، کوچک شدن و افزایش قابلیت های حس کردن سخت افزارها باعث پدیدار شدن اینترنت اشیا شده است.

خانه ی هوشمند به عنوان یکی از مهم ترین برنامه های کاربردی اینترنت اشیا مطرح می شود. این خانه ها به شکل فزاینده ای، جهت ارتقاء کیفیت زندگی افراد برای محصولات و خدمات اینترنت اشیا محبوب شده اند. برای مثال ابزاری که می تواند ضربان قلب و دمای بدن را اندازه گیری و سپس با سیستم مدیریت انرژی ارتباط برقرار کند تا دما را بر اساس وضعیت فیزیولوژیکی فرد تنظیم کند نمونه ای از دستگاه هایی است که با اینترنت اشیا کار می کند. اطلاعات در خانه های هوشمند توسط حسگرهای محیطی و یا پوشیدنی از محیط دریافت می شوند. نامرئی بودن جمع آوری داده ها و فرآیند استفاده و به اشتراک گذاری آنها موجب افزایش نگرانی ها شده است. دسترسی سرویس دهنده ها برای سرویس های طراحی شده به داده های افراد پذیرفته شده است، اما انتظار می رود اطلاعات خصوصی از دسترسی های غیر مجاز در امان باشند و اطلاعات در اختیار شخص سومی قرار نگیرد. اطلاعات جمع آوری شده می توانند جهت ارتقاء هوش تجاری توسط ذینفعان مختلفی به اشتراک گذاشته شوند .

معرفی اینترنت اشیا

اینترنت اشیا برای اولین بار توسط کوین اشتون در سال ۱۹۹۹ برای توضیح معماری سرویس های اطلاعاتی بر پایه ی اینترنت به کار برده شد. به صورت عمومی این عبارت به اشیایی که اینترنت آنها برای ارتباط با یکدیگر جهت به دست آوردن هدف مشخصی فعال است اشاره دارد. این اشیا می توانند سامانه های بازشناسی با امواج رادیویی، حسگرها، عملگرها و گوشی های تلفن همراه باشند. فناوری اینترنت اشیا ارتباط بین تمام اشیا و اینترنت را از طریق دستگاه های حسگر و هوشمند شناسایی و مدیریت می کند.

برنامه های کاربردی اینترنت اشیا

خانه هوشمند، کنترل آتش هوشمند، نظارت صنعتی، مراقبت از سالمندان و بهداشت شخصی از کاربردهای اینترنت اشیا به شمار می روند. با توسعه ی اقتصاد و ظهور جامعه ی مبتنی بر اطلاعات، نیازهای مردم برای شرایط زندگی بهتر به طور مداوم افزایش می یابد.  طراحی و توسعه ی حسگرهای پوشیدنی، کاربر را قادر به نظارت بر داده های فیزیولوژیکی با استفاده از شبکه حسگر بی سیم می کند.

خانه هوشمند

خانه هوشمند می تواند به عنوان یک محل اقامتی با طیف وسیعی از حسگرها، اتصالات و برنامه های کاربردی با یک معماری ناهمگن، با هدف مدیریت موثر دستگاه های خانگی و فراهم نمودن سرویس های پیشرفته برای کاربران تعریف شود. اولین دستگاه های هوشمند با عنوان “آشپزخانه کامپیوتر” در سال ۱۹۶۹ با قیمت ۱۰۰۰۰ دلار به فروش رسید. پس از آن خانه های هوشمندی مانند MavHome که با اتصال به اینترنت امکان نظارت و کنترل از راه دور را فراهم می کند، تولید شدند. این خانه های هوشمند از فناوری های حسگرهای مختلفی استفاده می کنند. دستگاه های هوشمند خانگی اخیر دارای ویژگی های جدیدی مانند میکروفون برای تعامل صدا، استفاده از ابر برای ذخیره سازی و یا اهداف پردازش هستند. علاوه براین، این خانه ها ممکن است برای توسعه هوشمند خدمات خانه، چارچوب برنامه نویسی داشته باشند. در این زمینه می توان به HomeKit اپل، Wave / Brillo گوگل و SmartThings سامسونگ اشاره کرد. امروزه هر خانه ای را | می توان به راحتی هوشمند ساخت. بازار خانه هوشمند در سال ۲۰۱۵،نزدیک به ۱۰ میلیارد دلار ارزش داشته است. در سال ۲۰۲۰ این رقم به ۴۳ میلیارد دلار افزایش پیدا کند.

برنامه های کاربردی خانه هوشمند

به طور معمول، یک خانه ی هوشمند شامل بسیاری از دستگاه های متصل است که متعلق به انواع حوزه های کاربردی هستند. معمولا برنامه های کاربردی به چهار گروه سرگرمی، انرژی، امنیت و مراقبت های بهداشتی طبقه بندی شده اند:

  • سرگرمی: به حداکثر رساندن راحتی و تسهیلات با ارایه محتوای سرگرمی شخصی و خدمات ارتباط اجتماعی
  • انرژی: مدیریت و مصرف موثر انرژی
  • امنیت: خدمات ارایه شده جهت نظارت و شناسایی برای کنترل امنیت و تهدیدات ایمنی
  • مراقبت بهداشتی: ارایه خدمات بهداشتی تلفن همراه و پشتیبانی از تناسب اندام

بخش های مختلف خانه هوشمند

دسته بندی های مختلفی برای بخش های مختلف خانه های هوشمند وجود دارد. در یکی از این دسته بندی های مطرح شده در خانه هوشمند به سه بخش دستگاه ها، ارتباطات و خدمات تقسیم میشود:

دستگاه ها : دستگاه های خانه هوشمند تجهیزات سخت افزاری می باشند که معمولا شامل حسگرها، فعال کننده ها، گذرگاه ها و اشیاء هوشمند هستند.

حسگر : خصوصیت فیزیکی محیط یا وجود فیزیکی را می سنجد. حسگرها می توانند به دو گروه پوشیدنی و غیر پوشیدنی تقسیم شوند.

فعال کننده : انجام دادن اقداماتی نظیر روشن، خاموش یا کاهش نور چراغ ها، بستن پنجره ها، فعال کردن آلارم و غیره بر عهده ی فعال کننده می باشد.

گذرگاه: معمولا به عنوان یک نقطه دسترسی به خانه عمل می کند و به صاحب خانه یا موجودیت دیگر امکان نظارت، کنترل و مدیریت برنامه های کاربردی خانه یا حسگرها را از راه دور می دهد. همچنین به عنوان یک نقطه تجمیع به منظور ارسال داده های اندازه گیری شده برای یک شبکه ی خارجی مانند شرکت نرم افزاری میباشد.

اشیاء هوشمند: از حسگر یا محرک هایی تشکیل شده است که به شبکه ی محلی خانه متصل هستند. مثال هایی از اشیاء هوشمند شامل برنامه های کاربردی هوشمند مانند قفل هوشمند می باشند.

اتصالات: یک خانه هوشمند معمولی از پروتکل های ارتباطی مختلفی استفاده می کند که در محدوده اتصالات سیمی تا رادیویی است. ارتباطات عمومی حسگرهای مورد استفاده در اتوماسیون خانه از طریق پروتکل های Z – Wave Zigbee KNX  و …  یا پروتکل های ارتباطی شبکه نظیر وای فای، بلوتوث،LoWPAN یا تکنولوژی شبکه ی سلولی است. سامانه های بازشناسی با امواج رادیویی و تکنولوژی ارتباط حوزه نزدیک جهت نظارت و ردیابی ساکنین در بخش مراقبت بهداشتی به کار برده می شوند و معمولا در قفل درب هوشمند مورد استفاده قرار می گیرند.

خدمات: نرم افزارهای کاربردی میزبانی شده بر روی ابر یا در محیط خانه می باشند که مسئولیت اجرای اتوماسیون، مدیریت دستگاه، تصمیم گیری و غیره را برعهده دارند. دسته ی خاصی از خدمات، کنترل کننده هایی هستند که به مدیریت اجازه ی اتصال به دستگاه ها را می دهند. چنین نرم افزارهای بر روی گوشی هوشمند یا رایانه های ساکنین خانه اجرا می شود تا به صورت محلی یا از راه دور با دستگاه ارتباط برقرار کنند.

5 راه برای هوشمند کردن هتل
ظهور اینترنت اشیا و ادغام با خانه هوشمند